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1
Les paramètres du son
N.Poitrenaud
2
Les paramètres du signal électrique audio

• 1 Vibration
• modélisation
• 2 Signal sinusoïdal
• amplitude
• fréquence
• phase
• 3 Niveau d un signal-puissance
• niveau instantané
• niveau max
• niveau crête à crête
• valeur moyenne
• niveau efficace
• facteur de crête
• puissance

• 4 Développement de Fourrier d un signal
• signal périodique
• signal non périodique
• 5 Représentation d un signal
• espace des temps
• espace des fréquences (spectre)
• transformée de Fourrier
• 6 Profil dynamique dun son

3
Vibration
Vibration simple à 1 dimension

• Phénomène périodique se reproduit à
  lidentique à intervalles de temps régulier

4
Signal sinusoïdal

• Signal défini par
• U(t)Uo cos(2?ft?)
• Uo amplitude du signal
• f fréquence du signal
• ? phase du signal

5
Fréquence

• Période (T) durée dun cycle complet du
  mouvement, exprimée en s
• Fréquence (f) nombre de périodes par seconde,
  exprimée en Hz

F 1/T
6
Hauteur
Perception logarithmique des hauteurs
7
Hauteur
Perception logarithmique des hauteurs Découpage
en tiers doctaves
8
Hauteur
Tessitures
9
Phase
Décalage d un signal par rapport à une origine
ou de deux signaux entre eux. La phase s exprime
généralement en degrés ou radians
10
Phase
? ? Signaux en opposition de phase
? ?/2 Signaux en quadrature de phase
? 0 Signaux en phase
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Amplitude
Valeur instantanée(Vi) amplitude à linstant
t Valeur crête (Vc) amplitude max Valeur
efficace (Ve) Valeur moyenne (Vm)
12
Amplitude
Valeur efficace
Appelée également valeur RMS (Root Mean Square)
Pour un signal sinusoïdal
13
Amplitude
Facteur de crête
Fc Vc / VRMS
Pour un signal sinusoïdal,
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Niveau
Sensation logarithmique de niveau
Sensation log Excitation
15
Niveau
Le décibel
Rapports de puissances exprimés en dB
RdB 10 log P2/P1

• si P2 gt P1, alors RdB gt 0
• si P2 P1, alors RdB 0
• si P2 lt P1, alors RdB lt 0

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Niveau
Le décibel
Rapports de tension exprimés en dB
G 20 log U2/U1
G est fréquemment associé au paramètre de gain
dun équipement

17
Niveau
Le décibel
Niveaux de tensions électrique en dBu
NdBu 20 log V1/V0 avec V0 0,775 V
Utilisé fréquemment en Audio

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Niveau
Le décibel
Niveaux de pression sonore en dB SPL
NdBSPL 20 log P/P0 avec P0 2.10-5 Pa
Echelle utilisée dans l évaluation des pressions
sonores. La pression de référence correspond au
seuil d audibilité à 1000 Hz

19
Développement de Fourier d un signal
Signal périodique
Toute fonction périodique peut se développer en
une somme d oscillations sinusoïdales. Cette
somme est appelée série de Fourier.
20
Développement de Fourier d un signal
Signal périodique
Si F(t) est paire bn 0 Si F(t) est impaire
an 0 On parle alors dharmoniques paires ou
impaires dun son
21
Décomposition en Série de Fourier
22
Développement de Fourier d un signal
Signal périodique
Signal périodique quelconque harmoniques
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Développement de Fourier d un signal
Signal non périodique
Toute fonction non périodique peut s exprimer
comme une superposition continue de Fourier de la
forme générale.
Les fonctions A(f) et B(f) sont appelées les
coefficients de Fourier. Un graphe donnant les
coefficients de Fourier en fonction de f est
appelé le spectre de fréquence de la
superposition de Fourier.
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Représentation d un signal
Espace des temps
Représentation de l évolution du signal en
fonction du temps
sinusoïde
bruit aléatoire
signal carré
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Représentation d un signal
Espace des fréquences
Représentation des composantes harmoniques du
signal (spectre) amplitude en fonction des
fréquences
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Représentation d un signal
Espace des fréquences
sinusoïde
signal carré
bruit aléatoire
27
Spectre de bruit
Bruit blanc
Bruit rose
28
Représentation d un signal
Transformée de Fourier
La transformée de Fourier est l outil
mathématique permettant de connaître et
représenter le spectre d un signal.
29
Profil dynamique dun son
30
Analyse des sons
Analyse sonagraphique
Trompette
31
Analyse des sons
Analyse sonagraphique
Flûte
32
Analyse des sons
Analyse sonagraphique
Violon
33
Analyse des sons
Analyse sonagraphique
Grosse caisse
34
Analyse des sons
Analyse sonagraphique
Piano